Servlet过滤器是J2EE Web应用程序级的Java代码组件，是一种类似于Servlet，由窗口管理的对象，它能够以声明的方式插入到HTTP请求响应的过程中。它们拦截和响应，以便查看、提取或以某各方式操作正在客户机和服务器之间交换的数据。它是通常封装了一些功能的类，实现了对Web应用程序中的预处理和后期逻辑。
过滤器提供一种面向对象的模块化机制，用以将公共任务封装到可插入的组件中。这些组件通过Web部署描述符(web.xml)配置文件恶声明，可以方便地添加和删除过滤器，无需改动任何应用程序代码或JSP页面，并由Servlet窗口进行动态调用。通过在请求/响应链中使用过滤器，可以对应用程序 （而不是以任何方式替代）的Servlet或JSP页面提供的核心处理进行补充，而不会破坏Servlet或JSP页面的功能。由于是纯Java实现，所以Servlet过滤器是跨平台的模块化和可重用性，使得它们很容易地被部署到任何相容的J2EE环境中。
1.原理
1.1 过滤器工作原理
当客户端发出Web资源的请求时，Web服务器根据应用程序配置文件设置的过滤规则进行检查，客户请求满足过滤规则，则对客户请求/响应进行拦截，对请求头和请求数据进行检查或改动，并依次通过过滤器链，最后把请求/响应交给请求的Web资源处理。请求信息在过滤器链中可以被修改，也可以根据条件让请求不发往资源处理器，并直接向客户发回一个响应。当资源处理器完成了对资源的处理后，响应信息将逐级逆向返回。同样在这个过程中，用户可以修改响应信息，从而完成一定的任务。如图1所示：在Servlet2.4规范中，对2.3规范进行了扩展，使得Servlet过滤器可以应用在客户机和Servlet之间。Servlet和Servlet或JSP页面之间，以及各个JSP页面之间。
1.2 Servlet过滤器API
Servlet过滤器API包含了3个接口，它们都在javax.servlet包中，分别是Filter接口，FilterChain接口和FilterConfig接口.
1.2.1 public Interface Filter
所有的过滤器都必须实现Filter接口。该接口定义了init(),doFilter(),destory()三个方法：
(1) public void init (FilterConfig filterConfig) throws ServletException
当开始使用servlet过滤器服务时，Web窗口调用此方法一次，为服务过滤器;然后在需要使用过滤器的时候调用doFilter()，传送给此方法的FilterConfig对象，包含servlet过滤器的初始化参数。
(2) public void doFilter(ServletRequest request request,ServletResponse response,FilterChain chain )throws java.io.IOException,ServletException
每个过滤器都接受当前的请求和响应，而FilterChain包含的过滤器则仍然必须被处理。doFilter方法中，过滤器可以对请求和响应做它想做和一切，通过调用他们的方法收集数据，或者给对象添加新的行为。过滤器通过传送到此方法的FilterChain参数，调用chain.doFilter()将控制权传送给下一个过滤器。当这个调用返回后，过滤器可以在它的doFilter方法的最后对响应做些其他的工作。如果过滤器想要终止请求的处理或得到对响应的完全控制，则可以不调用下一个过滤器，而将其重定向到其它一些页面。当链中的最后一个过滤器调用chain.doFilter()方法时，将运行最初请求的Servlet。
(3) public void destory()
一旦doFilter()方法里的所有线程退出或已超时，容器调用此方法。服务器调用destory()以指出过滤器已结束服务，用于释放过滤器占用的资源。
1.2.2 public interface FilterChain
方法public void doFilter(ServletRequest request,ServletResponse response,FilterChain chain)throws java.io.IOException,ServletException 是由Servlet容器提供给开发者的，用于对资源请求过滤链的依次调用，通过FilterCain调用过滤链中的下一个过滤器，如果是最后一个过滤器，则下一个就调用目标资源。
1.2.3 public interface FilterConfig
FilterConfig接口检索过滤器名、初始化参数以及活动的Servlet上下文。该接口提供了以下4个方法：
(1) public java.lang.String getFilterName()返回web.xml部署文件中定义的该过滤器的名称。
(2) public ServletContext getServletContext()返回调用者所处的servlet上下文。
(3) public java.lang.String getInitParameter(java.lang.String name)返回过滤器初始化参数值的字符串形式，当参数不存在时，返回null,name初始化参数名。
(4) public java.util.Enumeration getInitParameterNames()以Enumeration形式返回过滤器所有初始化参数值，如果没有初始化参数，返回为空。
1.3 过滤器相关接口工作流程
从编程的角度看，过滤器类将实现Filter接口，然后使用这个过滤器类中的FilterChain和FilterConfig接口。该过滤器类的一个引用将传递给FilterChain对象，以允许过滤器把控制权传递给链中的下一个资源。FilterConfig 对象将由容器提供给过滤器，以允许访问该过滤器的初始化数据。详细流程如图2所示。
1.4 过滤器配置
过滤器通过Web应用程序中的配置描述符web.xml文件中的XML标签来声明，包括两个部分：第一部分是过滤器定义，由<filter>元素表示，主要包括<filter-name>和<filter-class>两个必需的子元素和<icon>、<init-param>、<display-name>.<description>这4个可选的子元素。<filter-name>了元素定义了一个过滤器的名字 <filter-class>指定了由容器载入的实际类。<init-param>子元素为过滤器实例提供初始化参数。另一部分是对过滤器规则的配置，由<filter-mapping>元素表示，主要由<filter-name>,<servlet-name>和<url-pattern>子元素组成。 <servlet-name>将过滤器映射到一个或多个Serlvet<url-pattern>将过滤器映射到一个或多个任意特征的URL的JSP页面
2 应用实例
从上面分析可知，实现Servlet过滤器，需要两步：第一步开发过滤器，设计一个实现Filter接口的类;第二步通过web.xml配置过滤器，实现过滤器和Servlet、jsp页面之间的映射。
以下设计一个简单的IP地址过滤器，根据用户的IP地址进行对网站的访问控制。
(1) 过滤器类的设计 ipfilter.java
package ipf;
import javax..servlet.*;
import java.io.IOException;
public class ipfilter implements Filter //实现Filter接口
{ protected FilterConfig config;
protected String rejectedIP;
public void init(FilterConfig filterConfig)throws ServletException
{ this.config=filterConfig; //从Web服务器获取过滤器配置对象
rejectedIP=config.getInitParameter("RejectedIP"); //从配置中取得过滤ＩＰ
if(rejectedIP==null) {rejectedIP=""}
}
public void doFilter(ServletRequest request,ServletResponse response,FilterChain )
throwsIOException
{RequestDispatcher dispatcher=request.getRequestDispatcher("rejectedError.jsp");
String remoteIP=request.getRemoteAddr(); //获取客户请求IP
int i=remoteIP.lastIndexOf(".");
int r=rejectedIP.lastIndexOf(".");
String reIPscope= rejectedIP.substring(0,r); //过滤ＩＰ段 if (reIPscope.equals(remoteIP.substring(0,i)))
{ dispatcher.forward(request, response); //重定向到rejectedError.jsp 页面
return; //阻塞, 直接返Web回客户端 }
else { chain.doFilter(request, response); // 调用过滤链上的下一个过滤器
{ dispatcher.forward(request, response); //重定向到rejectedError.jsp 页面
return; //阻塞, 直接返Web回客户端 }
else { chain.doFilter(request, response); // 调用过滤链上的下一个过滤器
}
}
public void destroy(){} //过滤器功能完成后，由Web服务器调用执行，回收
}//过滤器资源
注意：chain.doFilter()语句以前的代码用于对客户请求的处理，以后的代码用于对响应进行处理。
(2) 配置过滤器
在应用程序WEB-INF目录下的web.xml描述符文件中添加以下代码： <filter> <filter-name>ipfilter</filter-name>//过滤器名称
<filter-class>ipf.ipfilter</filter-class>//实现过滤器类
<init-param>
<param-name>RejectedIP</parame-name>
//过滤器初始化参数名RejectedIP
<param-value>192.168.12.*</param-value>
//参数RejectedIP的值
</init-param>
</filter>
<filter-mapping>//过滤器映射
<filter-name>ipfilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
//映射到Web应用根目录下所有jsp文件
</filter-mapping>
通过以上设计与配置，就禁止了IP地址处在192.168.12网段的用户对网站的访问
3 结束语
Servlet过滤器功能强大，应用广泛，除支持Servlet和jsp页面的基本功能，比如日志记录、性能、安全、会话处理、XSLT转换等外，在J2EE应用程序中使用Java Servlet过滤器转换其输出，以便兼容任何类型客户端也表现出了很好的前景。Servlet过滤器能够侦测到来自使用WAP协议无线应用协议的移动客户端的呼叫，并且将答复内容转换成WML (无线标记语言)格式。Servlet过滤器也能检测到来自iMode无线客户的呼叫，并将其转变成cHTML(紧凑HTML)格式等等。因而，深刻理解Servlet过滤器的工作机制熟练掌握编程技术，在实际的开发过程中，可以不断地发现新的用途，增强组件的可重用性，提高Web应用程序的可维护性。
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